Den Berufswunsch des Biologen fasste er bereits zur Zeit der High-School. Im Rahmen eines Sommerprogramms für wissenschaftlich talentierte SchülerInnen bot sich ihm am Jackson Memorial Laboratory in Bar Harbor in Maine die Möglichkeit, mit WissenschaftlerInnen zusammenzuarbeiten und einen ersten Einblick in biologische Forschung zu gewinnen. Hier lernte er auch Howard M. Temin kennen, mit dem er einige Jahre später den Nobelpreis erhielt.

Nach der Promotion war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am MIT, am Albert Einstein College of Medicine (Bronx, New York) und am Salk Institute for Biological Studies (La Jolla, Kalifornien) tätig.
1968 kehrte er ans MIT zurück und arbeitete als Dozent für Mikrobiologie und später als Professor. 1973 trat er der Abteilung für Krebserforschung bei, womit sich der Schwerpunkt seiner Arbeit und auch sein persönliches Interesse zunehmend auf die Erforschung und Behandlung von Krebs verlagerte. Das in diesem Zusammenhang von Baltimore entdeckte Enzym Reverse Transkriptase umschreibt die Ribonukleinsäure (RNA) in Desoxyribonukleinsäure (DNA) – diese spielen eine wichtige Rolle in der Synthese von Proteinen und der Weitergabe des Erbguts - und ist für die Vermehrung von sogenannten Retroviren essentiell. 

WEITERE STATIONEN BALTIMORES SIND:

• 1981 Einbau des Poliovirus-Genoms über einen Plasmid in eine Säugerzelle, sodass sich dort der Virus vermehrte; gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Vincent Rancaniello.
• 1982 – 1990 Gründungsdirektor des Whitehead Institute am MIT.
• 1990 Übernahme des Präsidenten-Amtes an der Rockefeller Universität. Ab 1991 war er als Professor tätig und wechselte 1994 wieder zum MIT.
• 1994 - 1997 Ivan R. Cottrell Professor in Molekularbiologie und Immunologie am MIT
• 1997 - 2006 Präsident des California Institute of Technology (Caltech). Danach wurde er für eine Amtszeit von drei Jahren zum Präsidenten der American Association for the Advancement of Science (AAAS) gewählt.

Aktuell arbeitet er an einem Programm namens „Engineering Immunity“, das sich u.a. mit Gentherapiemethoden befasst, um Krebs und HIV zu behandeln.

Derzeit arbeitet er als Robert A. Millikan Professor für Biologie an einem nach ihm benannten Labor am Caltech.

Aus der Untersuchung von Viren und deren Einfluss auf die Zelle im Rahmen umfangreicher Studien entwickelte David Baltimore ein fundamentales Klassifikationsschema für Viren, die sogenannte „Baltimore-Klassifikation“.

David Baltimore ist seit 1968 mit der Mikrobiologin Dr. Alice S. Huang verheiratet und hat eine Tochter.

KREBSFORSCHUNG AKTUELL

So vielfältig die Probleme im Hinblick auf bösartige Zellveränderungen sind, so schwierig ist nach wie vor der Kampf gegen die „Krankheit mit ihren 100 Gesichtern“. Der US-Virologe fasst zusammen, dass die „wichtigsten Krebsarten heute noch genauso tödlich [sind] wie vor 50 Jahren". Baltimore betont, dass es sich bei Krebs nicht um eine, sondern um hunderte Krankheiten handelt.

Bösartige Tumoren können infolge von Umwelteinflüssen, Infektionen oder genetischer Disposition entstehen, zudem sind verschiedenste Zelltypen im Stande, Wucherungen zu bilden. Krebs lässt sich nur schwer fassen, eine einzige Mutation genügt, um ein Krankheitsbild völlig zu verändern.
Laut Baltimore liegt der Ursprung jedes bösartigen Tumors in unseren Genen. Ursprünglich normale, am Zellkreislauf beteiligte Gene verändern sich durch eine Mutation so, dass sie das ungebremste Tumorwachstum fördern. Die so entstandenen Onkogene (wörtlich „Krebs-Gene“) und bösartigen Wucherungen gezielt zu bekämpfen oder zu verhindern, ist daher ein komplexes Unterfangen.

BALTIMORES UNTERSUCHUNG DER MYEOLITISCHEN LEUKÄMIE

Von besonderer Bedeutung für Baltimore war jene Zeit, als er den zweithäufigsten chronischen Blutkrebs, die chronische „myeolitische“ Leukämie, untersuchte. Er fand heraus, dass diese Krebsart auf ein einziges verändertes Enzym namens BCR-Abl zurückzuführen ist. Für dieses - für Krebszellen überlebensnotwendige - Enzym scheinen wir keine Schutzgene zu besitzen. Durch den Wirkstoff „Imatinib“ kann jedoch dieses Enzym außer Gefecht gesetzt, der Verlust der „normalen“ Form des Enzyms über alternative Signalwege gesunder Zellen kompensiert werden.
Leider sind komplexere Krebsarten nicht durch Unterdrückung eines einzigen Enzyms therapierbar und es kommt hinzu, dass sich bereits erste Resistenzen gegen das Medikament entwickeln.

KREBSBEHANDLUNG IN DER ZUKUNFT

„Ein Heilmittel für Krebs zu finden hieße, mit einem einzigen Medikament Hunderte von Krankheiten gleichzeitig zu bekämpfen – darin besteht die große Herausforderung für die Wissenschaft.“

In der Krebstherapie wird derzeit vor allem mit unspezifischen „Zell-Killern" mit vielen Nebenwirkungen gearbeitet. Wesentlich aber wäre, so Baltimore, jeweils individuelle Therapien zu entwickeln. Unspezifische Breitbandtherapien sind aus wirtschaftlicher Perspektive attraktiver, Baltimore sieht daher die Politik in der Verantwortung, die Entwicklung neuer Medikamente zu unterstützen. 

Ein vielversprechender Therapieansatz könnte darin bestehen, das Immunsystem zu aktivieren, und die Selbstheilung zu unterstützen. Eine solche Immuntherapie in Kombination mit Medikamenten stellt nach Baltimore eine große Chance für manche Krebsarten dar.